Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Гришин Лев Борисович

Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод
<
Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гришин Лев Борисович. Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.04 / Гришин Лев Борисович; [Место защиты: Пенз. гос. ун-т архитектуры и стр-ва]. - Пенза, 2009. - 144 с. : ил. РГБ ОД, 61:09-5/1709

Содержание к диссертации

Введение

1. Аналитический обзор современных технологий, применяемых для очистки нефтесодержащих сточных вод промышленных предприятий 8

1.1 Источники образования, состав и свойства нефтесодержащих промышленных сточных вод 8

1.2 Методы, схемы и оборудование для очистки нефтесодержащих сточных вод 11

1.2.1 Современные методы и схемы очистки нефтесодержащих сточных вод промпредприятий 11

1.2.2 Основное оборудование, используемое для очистки нефтесодержащих стоков. Анализ работы флотационных установок, применяемых в реагентных и безреагентных схемах очистки 13

1.2.3 Интенсификация процессов флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод. Обоснование аппаратурного оформления предлагаемой технологии глубокой очистки промышленныхсточных вод от нефтепродуктов 27

Выводы 36

Цельи задачи исследований 38

2. Теоретические исследования процессов флотации и предпосылки к расчету вихревых гидродинамических устройств для интенсификации флотационной очистки нефтесодержащих стоков 39

2.1 Теоретические основы очистки сточных вод от нефтепродуктов методами напорной и безнапорной флотации 39

2.2 Диспергирование пузырьков воздуха в турбулентном потоке газожидкостной смеси, движущейся в стволе вихревого гидродинамического устройства 47

2.3 Теоретические предпосылки к расчету вихревых гидродинамических устройств, работающих в схемах безнапорной флотации 53

Выводы 64

3. Лабораторные исследования вихревых смесительных устройств для подготовки диспергированных водовоздушных смесей 66

3.1 Объект исследований, программа и методика проведения лабораторных испытаний 66

3.1.1 Объект исследований 66

3.1.2 Описание установки для проведения лабораторных исследований 67

3.1.3 Программы и методики проведения лабораторных исследований установки диспергирования водовоздушной смеси 69

3.2 Результаты экспериментальных исследований работы вихревых смесительных устройств 72

3.3 Оценка достоверности полученных экспериментальных данных. Разработка математической зависимости для определения радиальных скоростей движения водовоздушной смеси в стволе вихревого смесительного устройства 96

Выводы 98

4. Экспериментальные исследования флотационной очистки и сорбционнои доочитски нефтесодержащих производственных сточных вод 100

4.1 Объект исследований, программа и методика проведения лабораторных экспериментов 100

4.1.1 Объект исследований 100

4.1.2 Интенсификация процессов флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод. Обоснование аппаратурного оформления предлагаемой технологии глубокой очистки промышленных сточньгх вод ОТ нефтепродуктов 100

4.1.3 Программы и методики проведения лабораторных исследований 104

4.1.4 Методики химических анализов 105

4.2 Результаты экспериментальных исследований флотационной очистки и глубокой доочистки нефтесодержащих стоков 107

Выводы 115

5. Производственные испытания новой технологии глубокой очистки нефтесодержащих сточньк вод.расчет экономического эффекта. рекомендации к выбору конструктивных параметров ВСУ 116

5.1 Сравнительные производственные испытания технологий очистки производственных нефтесодержащих сточных вод 116

5.2 Расчет экономической эффективности от внедрения предлагаемой технологии глубокой доочистки промстоков 122

5.3 Методика расчета конструктивных параметров ВСУ 124

Выводы 131

Литература 133

Приложение

Введение к работе

В связи с ростом промышленности в России все большую актуальность приобретают мероприятия, связанные с решением проблем охраны окружающей среды и рационального использования водных ресурсов на производстве.

Крупные предприятия теплоэнергетики и машиностроения относятся к водоемким объектам промышленности России, поэтому решение вопросов экономичного использования воды и обеспечения современных требований к качеству очистки сточных вод имеет важное значение и диктует необходимость постоянного совершенствования систем водоснабжения и водоотведения.

В области водоотведения промпредприятий одним из основных направлений научно-технического прогресса является внедрение высокопроизводительных методов и экономичных конструкций установок глубокой

очистки СТОКОВ. _

Значительное внимание при выполнении мероприятий экологического характера обращается на актуальную проблему очистки нефтесодержащих нейтральных производственных и производственно-ливневых сточных вод, которые после прохождения очистных сооружений могут сбрасываться в водоемы или использоваться в производственном водоснабжении, в том числе, для пополнения систем оборотного водоснабжения. Очистка таких сточных вод осуществляется механическими, физико-механическими и биологическими методами, используемыми как в качестве самостоятельных, так и в различных сочетаниях.

Одним из наиболее эффективных методов очистки промышленных нефтесодержащих стоков является метод флотации, который реализуется с использованием аппаратов и установок различных конструкций. Существенным фактором, влияющим на степень флотационной очистки сточных вод, является способ приготовления газожидкостной смеси, подаваемой во флотатор. Разработка смесителей нового типа, создающих водовоздушную смесь требуемого газонасыщения и дисперсного состава, позволяет экономично и эффективно осуществлять процесс флотации.

В качестве таких смесителей могут быть использованы компактные вихревые смесительные устройства (ВСУ), простые в эксплуатации и не требу-

5' .

ющие значительных затрат при изготовлении.

Увеличение степени очистки воды от взвешенных веществ и нефтепродуктов на флотационных установках позволяет существенно улучшить условия работы фильтров доочистки, что, в свою очередь, обеспечивает снижение уровня загрязняющих компонентов до требований, предъявляемых к воде, используемой для подпитки оборотных систем промышленного водоснабжения. Снижение эксплуатационных затрат при обслуживании фильтров доочистки также является актуальной проблемой, связанной, с экономической эффективностью работы станций очистки промстоков. В связи с этим значительный интерес представляют исследования зернистых фильтров с намывным слоем сорбента, позволяющих одновременно удалять из воды как взвешенные вещества, так и нефтепродукты.

Данная диссертационная работа выполнялась в рамках «Программы социально-экономического развития Пензенской "области на 2002-2010 г.г.»* в которой важное место отведено совершенствованию систем водоотведения промышленных предприятий.

Целью диссертации является разработка и исследование вихревых смесительных устройств (ВСУ), обеспечивающих повышение эффективности процесса флотации, а также создание энерго-и реагентосберегающей технологии глубокой очистки нефтесодержащих сточных вод с использованием ВСУ, флотационных установок и зернисто-намывных фильтров.

Научная новизна работы заключается:

в теоретическом и экспериментальном обосновании реагентосбере-гающего способа интенсификации безнапорной флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод с применением вихревых смесительных устройств;

в определении степени влияния конструктивных и технологических характеристик ВСУ на процесс реагентной флотационной-очистки нейтральных промышленных стоков от нефтепродуктов;

в получении математических моделей, устанавливающих зависимости между гидродинамическими характеристиками и конструктивными парамет-

рами ВСУ, а также эффективности удаления из стоков нефтесодержащих примесей для системы «ВСУ-флотатор» от доз реагентов и степени газонасыщения флотационного объема;

- в теоретическом и экспериментальном обосновании создания технологий глубокой очистки нефтесодержащих стоков с использованием каркасно-засыпных фильтров с намывным слоем сорбента, флотаторов и вихревых смесительных устройств.

Практическая значимость диссертации.

1. Предложен и апробирован в промышленных условиях новый
реагентосберегающий способ повышения эффективности безнапорной
флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод с использованием ВСУ.

2. Разработаны конструкции ВСУ, а также даны рекомендации к расчету
- и проектированию устройств, входящих в предлагаемую технологию

безнапорной флотационной очистки промышленных стоков от нефтепродуктов.

3. Предложена к реализации в промышленных условиях технологическая
схема глубокой очистки нефтесодержащих сточных вод с использованием
каркасно-засыпных фильтров с намывным слоем сорбента, флотаторов и ВСУ,
позволяющая осуществить подготовку воды для подпитки систем оборотного
водоснабжения с низкими эксплуатационными затратами.

Практическая реализация.

Разработанная энерго- и реагентосберегающая технология флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод с их последующей доочисткой на зер-нисто-намывных фильтрах внедрена на очистной станции промышленной канализации ОАО «Пенздизельмаш» производительностью 500 м3/сут. Подтвержденный годовой экономический эффект от внедрения составил более 420 тыс. руб. в ценах 2008 г.

Апробация работы и публикации.

По материалам диссертации опубликованы 10 работ, в том числе 1 работа в журнале, рекомендованном ВАК. Получено положительное решение

7 по заявке на патент № 200713540/15 (038699) от 24.09.2007 «Способ перемешивания жидкости». Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на 8 региональных, всероссийских и международных конференциях в г.г. Пензе, Казани, Тюмени в 2006-2008 г.г.

Методы, схемы и оборудование для очистки нефтесодержащих сточных вод

Для очистки сточных вод от нефтепродуктов в настоящее время применяют в основном, механические, физико-химические и биологические методы, которые рассматриваются во многих литературных источниках [9, 13, 18, 28, 30, 33, 34, 38, 40, 47, 69, 70, 86, 89, 98, 101, 103, 105]. Из механических методов практическое значение имеют отстаивание, сепарация в центробежном поле (как правило, с использованием гидроциклонов) и фильтрование; из физико-химических - флотация и сорбция; из биологических - аэрация с активным илом.

Ввиду сложности состава очищаемых нефтесодержащих в6д-й вьюокйх требований к степени очистки в технологических схемах очистных станций используются комбинации различных методов (в основном физико-химических и механических) [18, 38, 69, 105]. На рис.1.3 приведены наиболее распространенные технологические схемы очистки нейтральных промышленных и промышленно-ливневых сточных вод от нефтепродуктов с использованием методов отстаивания, фильтрования, флотации и сорбции. Там же дана ориентировочная характеристика эффективности этих схем по очистке воды.

В отдельных случаях на выпуске очищенных сточных вод в водоем или при их использовании для подпитки оборотных систем предусматриваются так называемые буферные пруды, основная функция которых заключается в повышении надежности, т.е. в предохранении водоемов от загрязнения при возможных нарушениях установленного режима работы очистной станции. По своему устройству буферные пруды аналогичны прудам дополнительного отстаивания.

Схемы биологической очистки нефтесодержащих сточных вод промпредприятий показаны на рис. 1.4 [98]. Концентрация нефтепродуктов в исходных стоках, поступающих на аэротенки, не должна превышать 25 мг/л.

К настоящему времени биологические методы очистки сточных вод не нашли широкое применение в связи с высокими затратами на строительство аэрационных- сооружений,-а такжеих-высокой чувствительностькг к изменению концентрации нефтепродуктов в исходных стоках.

На промышленных предприятиях для изъятия нефтепродуктов из сточных вод наибольшее распространение получили механические и физико-химические методы, которые используют достаточно компактное и простое в эксплуатации технологическое оборудование.

Основная масса нефтепродуктов в грубодиспергированном (капельном) и некоторая часть в эмульгированном состоянии из сточных вод удаляется в отстойных сооружениях, называемых нефтеловушками. Они применяются при содержании нефтепродуктов в сточных водах более 100 мг/л. По конструктивному исполнению нефтеловушки являются горизонтальными, вертикальными и радиальными отстойниками, дополнительно оборудованными для сбора и удаления всплывающих нефтепродуктов. На очистных сооружениях наибольшее распространение получили горизонтальные нефтеловушки.

Горизонтальная нефтеловушка представляет собой прямоугольный резервуар, в котором из медленно движущегося потока сточных вод выделяются всплывающие нефтепродукты и оседающие механические примеси. Для удаления всплывающего слоя предусматриваются нефтесборные щелевые поворотные трубы, а для сбора осадка — приямок в начале сооружения и уклон днища по всей длине. В целях облегчения удаления всплывающего слоя нефтепродуктов в зимнее время по периметру нефтеловушки предусматривается обогрев при помощи паровых или водяных змеевиков, расположенных на глубине 0,2 м от поверхности воды.

Нефтеловушки являются довольно громоздкими и дорогостоящими сооружениями: при производительности от 50 до 600 м /чих длина находится в пределах 18-36 м, ширина от 6 до 18. м (2-3 секции),, высота 2-3 м. Эффективность очистки промышленных и промышленно-ливневых сточных вод при 2-х часовом отстаиванииограничивается остаточным содержанием 30-50 мг/л и более в зависимости от дисперсности частиц нефтяной эмульсии.

Для повышения эффективности отстойных сооружений изыскивают различные способы.

Одним из наиболее эффективных способов оказалось применение тонкослойного отстаивания. Для этой цели в отстойной зоне нефтеловушки располагают блоки плоских или рифленых пластин с зазором h=20-100 мм, установленных наклонно (под углом а около 45-50). Наряду с пакетами пластин можно применять наклонные пучки труб диаметром до 50 мм [21].

В тонкослойных элементах уменьшается путь движения выделяемых частиц и, следовательно, сокращается время отстаивания. При рациональном наклонном расположении обеспечивается саморазгрузка тонкослойных элементов от всплывающих и осаждающихся частиц. Существенным достоинством тонкослойного отстаивания является также уменьшение влияния на процесс отстаивания вихревых зон, конвективных потоков, турбулентных явлений. Как показывает опыт применения тонкослойного отстаивания, производительность единицы объема отстойной зоны нефтеловушки может быть повышена в несколько раз.

Несмотря на очевидные преимущества и эффективность тонкослойного отстаивания, нефтеловушки с блочными тонкослойными элементами значительно уступают по глубине очистки флотаторам и могут быть использованы только в качестве сооружений предварительной очистки сточных вод. Пономаревым В.Г. была разработана конструкция отстойника-флотатора, совмещающего тонкослойное отстаивание и тонкослойную флотацию [70], который снижал содержание грубодисперсных примесей с 250-1200 мг/л до 40 мг/л, а нефтепродуктов с 40-300 мг/л до 10 мг/л.

Механическую очистку, нефтесодержащих сточных вод осуществляют такжеПз" гидроциклонах,Птторыё "могут быть напорными, т.е. сГ давлением больше атмосферного на сливе, и безнапорными (открытыми), работающими в условиях атмосферного давления [84, 100, 106, 111].

Диспергирование пузырьков воздуха в турбулентном потоке газожидкостной смеси, движущейся в стволе вихревого гидродинамического устройства

Диспергирование газожидкостных смесей, используемых для ..флотационной, очистки, может быть достаточно просто осуществлено в гидравлических смесителях трубчатого типа, обеспечивающих .движение потока при высоких числах Рейнольдса без использования дополнительного механического перемешивания. Известно, что в жидкости, движущейся в турбулентном режиме возникают пульсации скорости потока. Пульсации скорости имеют следующие основные характеристики: масштаб турбулентных пульсаций Л(м), скорость турбулентных пульсаций \\ (м/с), градиент скорости турбулентных пульсаций G (с"1). Дробление пузырьков газа может происходить под действием турбулентных пульсаций скорости потока, масштаб которых Я не превышает диаметр пузырька газа dn. Пульсации больших масштабов не приводят к дроблению пузырька, поскольку они просто переносят его из одной точки потока в другую, не вызывая деформации. Таким образом, масштабы турбулентных пульсаций скорости потока, приводящих к диспергированию пузырька должны быть примерно равны его размерам. Поскольку в турбулентном потоке наблюдается широкий спектр масштабов пульсаций скорости, то диспергирование пузырьков должно происходить вплоть до размеров, сопоставимых с размером наиболее низкомасштабной пульсации, обладающей достаточной энергией для нарушения сплошности поверхности раздела фаз газ-жидкость. В качестве простейшего аппарата для турбулентной обработки жидкости можно рассматривать последовательно соединенные участки труб круглого сечения - трубчатые гидродинамические смесители, нашедшие широкое применение в технологиях очистки нефтесодержащих сточных вод [54, 64, 92].

Особенностью гидродинамических смесителей является крайняя неоднородность турбулентности по сечению трубы. Энергия турбулентных пульсаций (диссипация энергии) минимальная в ядре потока, возрастает при удалении от него и достигает максимума в области, лежащей ближе к стенке потока [41, 55]. В трубопроводе, имеющем достаточную длину, доминирующим является процесс дробления пузырьков в пристеночных областях. -В турбулентном газожидкостном потоке справедливо соотношение [55] где dn - диаметр пузырька газа, образующегося в процессе турбулентной обработки газожидкостной смеси, м; т- коэффициент натяжения на поверхности газ-жидкость, а =0,072 н/м; рс— плотность смеси, кг/м3; V , - средняя скорость турбулентных пульсаций, м/с; vc кинематическая вязкость среды, м2/с. Значительный интерес представляет создание вращательно-поступательного движения потока в коаксиальной системе «труба в трубе», позволяющей существенно увеличить вероятность контакта пузырьков со стенками труб при высоких числах Re, обеспечиваемых большими значениями окружной скорости движения газожидкостной смеси, что приводит к интенсификации процесса диспергирования водовоздушной смеси. Для определения влияния степени диссипации энергии в трубчатом смесителе на средний диаметр диспергируемых пузырьков воздуха можно воспользоваться формулой [25] где 0 - среднее значение мощности, рассеиваемой в единице массы перемешиваемой среды, Вт/кг или м /с ; рж— плотность жидкой фазы, кг/м3 Величина є0 связана с потерями напора A h в смесителе соотношением где Qc - расход газожидкостной смеси, м /с; g - ускорение свободного падения, м/с ; Ар - потери давления в смесителе, Па; Vc- объем трубчатого смесителя, м3. Так как в расчетах гидравлических смесителей должньг штыветься сак местные потери напора, так и потери по длине, то можно записать где иа - скорость относительного движения потока, м/с; „ - сумма местных сопротивлений в смесителе; й7 - коэффициент потерь по длине.

Тогда с учетом последнего выражения формула (2.37) приобретает вид где tc - время смешения, с; Величины „ и а, должны определяться гидравлическим расчетом для каждого типа смесителя. Интенсивность перемешивания водовоздушного потока в смесителе оценивается величиной градиента скорости G, с"1, определяемого по формуле где Е - энергия, затрачиваемая на перемешивание, Дж; / - время (продолжительность) перемешивания, с. Значение энергии Е для трубчатых смесителей находится из выражения Тогда, с учетом формул (2.38), (2.39) и (2.41) С учетом (2.42) формула (2.36) для определения среднего диаметра пузырьков воздуха в гидросмеси будет выглядеть в виде: Важное значение для получения высокодиспергированных пузырьков воздуха имеет также время перемешивания, которое вместе с градиентом -скорости входит в выражение для определения критерия КзмшШі . " По экспериментальным данным, для достижения достаточной удельной поверхности воздушных пузырьков в рециркуляционном потоке при безнапорной флотации величина Gtc в смесителе должна быть не менее (0,8-1,0)-104 [4]. Как уже отмечалось в п. 1.2.3 степень диспергирования воздушных пузырьков в двухфазной гидросмеси, движущейся внутри вихревого смесителя, во многом определяется значением касательного напряжения в пристеночной области потока. При турбулентном режиме движение жидкости в стальных трубах вблизи шероховатой стенки образуется вязкий подслой с ламинарным движением. Для случая гладкостенного режима течения (2300 Re 105) толщина вязкого подслоя 8Л превышает величину шероховатости стенок трубы (рис. 2.2, а).

Оценка достоверности полученных экспериментальных данных. Разработка математической зависимости для определения радиальных скоростей движения водовоздушной смеси в стволе вихревого смесительного устройства

Достоверность полученных экспериментальных результатов оценивалась по их воспроизводимости, полученной в трех сериях опытов. Повторение опытов производилось в одинаковых условиях. При оценке достоверности экспериментальных данных производились вычисления следующих показателей: 1. Использование ВСУ первой и второй ступеней для создания обработки водовоздушнои смеси позволяет получить диспергированные пузырьки воздуха в широком диапазоне средних диаметров (от 85 мкм до 550 мкм) при коэффициенте газонасыщения смеси до 0,22. 2. Основными факторами, влияющими на дисперсный размер пузырьков воздуха, являются потери давления, а также радиальные скорости потока на входных и выходных участках ствола ВСУ. 3. Использование эмалированного покрытия центрального стержня и ствола ВСУ второй ступени позволяет получать диспергированные пузырьки воздуха со средними диаметрами в среднем на 10-20% меньшими по сравнению с пузырьками, полученными при пропуске водовоздушнои смеси через неэмалированную проточную часть ствола ВСУ при меньших (на 10-15%) потерях давления за счет более высоких радиальных скоростей потока. 4. Для получения диспергированных пузырьков воздуха со средними диаметрами до 100 мкм наиболее рациональными, с точки зрения энергозатрат, являются режимы обработки, при которых обеспечиваются потери давления в стволе ВСУ второй ступени от 3,5-105 Па до 4,5-105 Па, величины радиальных скоростей потока на входе в ствол не менее 8,5 м/с и на выходе из ствола не менее 1,5 м/с. Конструктивные параметры ствола ВСУ должны соответствовать области значений параметра

В, характеризующего отношение четырех гидравлических радиусов проточной части к диаметру ствола в пределах от 0,22 до 0,375. 5. Экспериментальным путем определены интервалы изменения величин потерь давления, радиальных скоростей и углов падения траекторий потока жидкости в стволе ВСУ, позволяющие расчетным путем определить параметры обработки водовоздушной смеси в ВСУ с целью получения пузырьков воздуха необходимого дисперсного состава. 6. Получены математические зависимости, адекватно описывающие закономерности изменения радиальных скоростей движения водовоздушной смеси на входных участках ствола смесительного устройства второй ступени при различных расходных характеристиках потока и геометрических параметрах проточной части ВСУ.

Расчет экономической эффективности от внедрения предлагаемой технологии глубокой доочистки промстоков

На основе теоретического анализа литературных источников показано, что эффективность удаления нефтепродуктов из промышленных сточных вод методом флотации с применением реагентов в значительной мере определяется степенью дисперсности пузырьков водовоздушнои смеси и величиной ее газонасыщения. 2. Для экономии реагентов и создания мелкодиспергированной водовоздушнои смеси с высоким газонасыщением (более 20 %) предложен и теоретически обоснован новый способ безнапорной флотации, предусматривающий использование вихревых смесительных устройств (ВСУ) с эмалевым покрытием, установленных на рециркуляционной линии флотатора. Получены расчетные формулы для нахождения технологических и —конструктивных параметров ВСУнпервойивторой ступенейТобеспечивающих требуемую степень диспергирования воздушных пузырьков при заданных реологических характеристиках гидросмеси. 3. Экспериментально доказано, что использование стеклоэмали для покрытия проточной части ВСУ второй ступени позволяет получать -диспергированные-пузырьки-воздуха с диаметрами на 10 -20% меньшими по сравнению с пузырьками, полученными при пропуске водовоздушнои смеси через неэмалированную проточную часть ВСУ за счет более высоких радиальных скоростей потока при меньших на потерях давления. Получены математические зависимости, адекватно описывающие закономерности изменения радиальных скоростей движения водовоздушнои смеси на входных участках ствола ВСУ второй ступени при различных расходных характеристиках потока и геометрических параметрах проточной части ВСУ. 4. Для создания высокодиспергированной водовоздушнои смеси со средним диаметром пузырьков воздуха до 100 мкм наиболее рациональными, с точки зрения энергозатрат, являются режимы обработки, при которых обеспечиваются потери давления в эмалированном ВСУ второй ступени от 3,5-Ю5 до 4,5-Ю5

Па, а также радиальные скорости потока гидросмеси на входе и выходе из ствола ВСУ соответственно не менее 8,5 и 1,5 м/с. При конструировании проточной части В СУ, отношение четырех гидравлических радиусов кольцевой проточной части ствола к его диаметру должно быть в пределах от 0,22 до 0,375. 5. Установлено, что применение В СУ за счет более высокого газонасыщения водовоздушной смеси позволяет улучшить эффективность флотационной очистки сточных вод от нефтепродуктов на 5 -7 % и от взвешенных веществ на 10-12 % при сокращении доз коагулянта в 2 раза по сравнению с технологией напорной флотации. Получена математическая зависимость эффективности удаления из сточных вод нефтепродуктов в системе «ВСУ-флотатор» от доз коагулянта и степени газонасыщения флотационного объема. Разработаны рекомендации по расчету вихревых смесительных устройств, а также насосного и компрессорного оборудования, входящего в состав флотационной установки. 6.-Экспериментально доказана_высокая эффективность технологической схемы глубокой очистки нефтесодержащих нейтральных промышленных сточных вод, включающей флотатор с ВСУ и каркасно-засыпной фильтр с намывным слоем сорбента. Определены наиболее рациональные режимы фильтрования и ввода порошкообразного сорбента при доочистке сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ на зернисто-намывном фильтре. 7. Предложенная технология глубокого удаления нефтепродуктов из сточных вод внедрена на станции очистки промстоков ОАО «Пенздизельмаш» г. Пензы производительностью 500 м /сут. Промышленное внедрение новой технологии позволило сократить расход коагулянта, улучшить качество флотационной очистки, а также значительно уменьшить эксплуатационные затраты на доочистку сточных вод за счет отказа от сорбционных фильтров с гранулированным активированным углем. Годовой экономический эффект от внедрения составил более 420 тыс. руб. (в ценах 2008 г.).

Похожие диссертации на Совершенствование очистки нефтесодержащих производственных сточных вод